钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点约束弯矩试验研究

钢梁与混凝土柱单剪板连接节点形式简单、施工方便。在单剪板节点结构设计中,通常把该类节点简化成铰接节点,认为其只传递剪力和轴力,忽略梁端弯矩的作用,从而高估了预埋件的承载能力,给结构留下了安全隐患。为了研究单剪板连接节点的受力性能,对3个不同螺栓布置的钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点进行了静力加载试验,研究了螺栓数量、螺栓直径等因素对试件破坏模式、荷载-挠度曲线和约束弯矩的影响。结果表明：钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点的约束弯矩随螺栓群惯性矩的增大而增大;试件的承载力和刚度受高强螺栓布置数量的影响较大,受螺栓直径的影响较小。在试验研究的基础上,建立了单剪板连接节点的受力简化模型,根据模型给出了约束弯矩计算方法和弹性阶段节点折算偏心距计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

碳纤维布加固震损CFRP筋高韧性纤维混凝土柱抗震性能试验研究

为探究CFRP筋高韧性纤维混凝土柱的抗震性能及可修复性能,以剪跨比和轴压比为变量,设计了6根CFRP筋高韧性纤维混凝土柱,其中3根为不进行加固的对比柱,剩余的3根柱先进行预损伤处理,再用碳纤维布进行加固修复,对上述试件进行低周反复荷载下的抗震性能试验。对试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、延性、综合性能指标以及耗能能力进行研究。结果表明：CFRP筋高韧性纤维混凝土柱表现出明显的多缝开展特征和良好的变形能力;水平荷载下降至峰值荷载的85%,停止加载,试件仍具有较好的完整性,且所有试件均表现出弯曲破坏的特征。轴压比越大,峰值荷载越大,滞回曲线的形状越饱满;剪跨比越大,极限水平位移越大,但峰值荷载越小。加固后试件的累积耗能较未加固试件提高2.0~4.2倍,仍具有良好的耗能能力,说明CFRP筋高韧性纤维混凝土柱具有良好的可修复性,且碳纤维布加固的方法有效可行。     

钢筋混凝土缺角板受弯性能试验研究

为了研究混凝土缺角板的受弯性能,设计制作了角部不同开孔大小的7块钢筋混凝土四边简支板,并进行了静力受弯性能试验。结果表明：缺角板跨中区域钢筋先于板四周区域钢筋屈服,随后屈服范围不断扩展并往四角延伸,最终板顶缺角处沿与板边大致成45°方向的混凝土被压碎;开孔系数(板角所开孔洞边长与跨度的比值)为0.05、0.08、0.10、0.12、0.15和0.20的缺角板极限荷载较矩形板的极限荷载分别降低5.98%、10.35%、21.37%、23.63%、38.50%和49.29%,开裂荷载、屈服荷载基本随开孔系数的增大而降低。根据钢筋混凝土板塑性极限分析的塑性铰线法,对6块不同开孔系数混凝土缺角板提出了4种塑性铰线模式,并利用虚功原理建立缺角板极限荷载计算公式,极限荷载计算值与试验值吻合较好,验证了所提出的塑性铰线模式的合理性,及利用虚功原理建立缺角板极限荷载计算公式的可行性。引入一个与开孔系数相关的系数对塑性铰线模式进行简化,简化公式得出的计算值与试验值吻合较好。     

不同受荷条件下脱空缺陷对钢管混凝土构件的承载力和刚度的影响分析

为了解脱空缺陷对钢管混凝土在不同受荷条件下的力学性能影响,将已有报道中不同受荷条件下(压弯、拉弯、压弯扭等)带脱空缺陷试件的承载力和刚度折减系数的变化规律进行比较,并对脱空的影响规律进行探讨。结果表明:在承受压弯荷载时,偏心受压为最不利荷载条件;轴压比和轴拉比分别为压弯荷载和拉弯荷载加载路径下影响带缺陷试件承载力的重要因素;滞回作用能加剧压弯荷载加载路径下的承载力折减;轴压比为0. 3时,脱空对压弯构件承载力和刚度的影响最小;压弯荷载对带缺陷构件承载力的影响比压弯扭荷载更为不利。     

倒“T”型预制底板叠合板试验研究

为推动再生类混凝土在结构工程尤其是工业化建造中的应用,结合实际工程中常用的倒"T"型板构件,提出一种预制层为钢纤维再生类混凝土、现浇层为普通混凝土的叠合板(半再生-半普通混凝土叠合板),并开展了3块足尺叠合板和3块足尺预制底板试件的静载受弯试验及双面剪切试验研究,对比分析了该类叠合板与普通混凝土叠合板及预制底板受力性能异同,研究了其承载力、变形特征以及不同混凝土材料所形成的叠合面协同工作性能。结果表明:半再生-半普通混凝土叠合板与普通混凝土叠合板受弯破坏过程类似,均经历了弹性、弹塑性及破坏三个阶段,具有较高的承载能力,且叠合面黏结良好,均未出现脱离、空鼓及滑移等现象,具有良好的协同工作性能,可满足一般民用建筑荷载设计要求。     

火灾后型钢再生混凝土梁工作机理研究

为了研究型钢再生混凝土(SRRAC)梁受火之后的抗弯力学性能,通过ABAQUS有限元分析软件建立了ISO-834标准火灾作用后型钢再生混凝土梁抗弯的有限元模拟模型,对截面温度场及剩余承载力进行分析,并和现有的有关试验数据进行对比验证,分析了受火时间、再生粗骨料取代率等对剩余承载力的影响。结果表明:取代率对型钢再生混凝土的承载力有一定影响,承载力主要与受火温度有关,受火60 min的构件承载力降低了10%～15%;受火120 min的构件承载力降低了20%～25%。     

预制轻混凝土墙板轴心受压性能试验研究

为研究约束墙板结构体系中承重预制轻混凝土墙板的竖向承载能力,设计了不同厚度和不同高厚比的预制墙板试件,并进行竖向轴心荷载作用下的抗压试验。试验结果表明:带孔墙板的破坏模式不同于砌体墙和实心墙,且根据墙板承载力换算得到的截面抗压强度大于开孔试块的试验抗压强度;轴心荷载作用下墙板破坏形态主要有两类,当试件高厚比小于14时,试件破坏形态主要是劈裂破坏;当高厚比大于17. 5时,试件发生平面外失稳破坏,承载力随着高厚比的增加而降低。在试验研究的基础上,建立了墙板在轴心荷载作用下的竖向承载力计算式。     

碳纤维增强复材部分包裹圆钢管混凝土短柱偏压性能研究

为探究CFRP部分包裹钢管混凝土短柱的偏压力学性能,进行了9根CFRP部分包裹圆钢管混凝土短柱和1根圆钢管混凝土短柱的偏压试验,通过ABAQUS软件建立了偏压作用下CFRP部分包裹圆钢管混凝土短柱的数值分析模型,开展了CFRP部分包裹圆钢管混凝土短柱偏压性能的参数分析研究,包括构件材料强度、偏心距e、径厚比D/t、包裹层数n、包裹间距b、包裹宽度a、柱截面面积A_(sc)和CFRP预紧力系数P/P_f等,揭示了其在偏压荷载下的典型破坏模式,探讨了CFRP部分包裹圆钢管混凝土偏压短柱的有效加固机制。研究结果表明:CFRP部分包裹圆钢管混凝土短柱在偏压作用下的主要破坏模式包括钢管局部屈曲、CFRP断裂、混凝土开裂和局部压溃,其偏压承载力随着材料强度、包裹层数和柱截面面积的增加而增大,并随着径厚比、CFRP包裹间距和偏心距的增大而减小。     

机制砂在混凝土中适应性研究

伴随基础设施建设高速发展和河砂资源的日益短缺,机制砂混凝土的应用逐步普遍。研究了机制砂对C20～C120强度等级混凝土的适应性,不同岩性机制砂对高性能混凝土(以C60为例)的适应性,以及机制砂混凝土的弹性模量和干缩徐变性能特征。试验结果表明,石英质砂岩机制砂对C20～C120不同强度等级混凝土具有良好的适应性,可满足各强度等级混凝土的配制;不同岩性的机制砂对C60高性能混凝土都具有很好的适应性,机制砂在混凝土中引入了粉料,增强了混凝土的密实性从而提高混凝土的弹性模量,可降低混凝土的干缩和徐变。     

长沙市废弃混凝土处理及回收利用现状分析与研究展望

废弃混凝土作为城市建筑垃圾的重要组成部分,其处理和资源化利用等问题备受关注。通过走访长沙市废弃混凝土处理和资源化利用的相关政府部门、企业和社会组织,了解了长沙市废弃混凝土的来源、处理方法和资源化利用现状以及相关政策。预估了长沙市从2009～2015年和未来三年废弃混凝土的年产生量,分析了废弃混凝土在资源化利用的过程中存在的问题,并结合国内外先进的方法进一步探讨合理的废弃混凝土资源化利用方案。